一種磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料的制備方法，屬于抗凝血材料制備技術領域。本發明以魔芋精粉為原料，經超聲分散提取，再用無水乙醇沉淀，離心分離后，再將濾液超濾，并二次醇沉，合并沉淀后，真空凍干，然后與硫酸酯化劑反應，調pH后制得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，再將輻照接枝反應的聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中，制得磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料，本發明抗凝血材料與血液有很好的相容性，抗凝血壽命延長，血液保存時間可延長2～4周，血栓發生率降低40～60%，存在較佳的應用前景。
【專利說明】
一種磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料的制備方法
技術領域
[0001 ]本發明公開了一種磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料的制備方法，屬于抗凝血材料制備技術領域。
【背景技術】
[0002]生物材料是一類可用于動物器官和組織的修復與替換、疾病的診斷與治療，與動物生物相容、具有特殊性能或功能的材料。抗凝血生物材料是生物材料的重要組成部分，被廣泛應用于與人類血液和組織相接觸的醫用材料上，如血液透析系統、體外循環系統、人工心臟瓣膜、心臟起搏器、人工血管、血管支架、外科手術線和導管等。當外來物與血液接觸時，會破壞血紅細胞，使血小板活化、聚集，進而形成血栓。目前在臨床方面，還沒有一種人工醫用生物材料能完美應用在人體內。當抗凝血生物材料與活體組織相接觸時，要求材料不僅具有組織相容性，不會對生物體組織引起炎癥，還應具有血液相容性，能夠抗血栓，不會在材料的表面發生凝血現象。血液相容性是生物材料最重要的性能指標，抗凝血性能更是決定生物材料能否被應用的決定性因素。
[0003]目前，人們主要通過合成新型抗凝血材料和對現有材料的表面進行改性，制備具有良好抗凝血性的生物材料。由于現有的各種生物材料通常具有良好的物理機械性能和較低的價格，并已被廣泛地應用在各類生物醫用裝置中，因此通過對現有材料進行表面改性，在維持材料良好物理機械性能的基礎上，改善材料的抗凝血性，是一種經濟有效的方式。人們主要通過表面化學接枝、表面光化學接枝、等離子體處理等技術方法，調節材料表面的電荷、親疏水性或在材料表面接枝生物活性大分子，來改善材料的抗凝血性，并取得了較好的成果。聚氨酯(PU)、聚砜(PSF)、聚丙烯酸(PAA)、聚醚砜(PES)等抗凝血材料因其具有良好的力學性能、柔韌性和一定的生物相容性，應用較多，但是他們的抗凝血性能不夠理想、不夠持久，且性質不穩定易被氧化，與血液的相容性不高等缺陷，所以一般只作為基體材料，大大限制了材料表面的可設計性，而且無法實現對具有復雜幾何外形的醫用裝置的修飾，不能滿足醫用裝置飛速發展的需要。
【發明內容】
[0004]本發明主要解決的技術問題:針對現在的抗凝血生物材料的抗凝血性能不佳、時間不持久，且性質不穩定易被氧化，與血液的相容性不高導致血液的養護較為困難等問題，本發明公開了一種磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料的制備方法;本發明以魔芋精粉為原料，經超聲分散提取，再用無水乙醇沉淀，離心分離后，再將濾液超濾，并二次醇沉，合并沉淀后，真空凍干，然后與硫酸酯化劑反應，調PH后制得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，再將輻照接枝反應的聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中，制得磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料，本發明抗凝血材料與血液有很好的相容性，抗凝血壽命延長，血液保存時間可延長2?4周，血栓發生率降低40?60%，存在較佳的應用前景。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是: (1)稱取50?80g魔芋精粉，加入I?2L去離子水中，用300W超聲波超聲分散15?20min，轉入離心機中，以3000?4000r/min離心10?15min，收集上清液，殘渣用去離子水洗滌2~3次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液；
(2)將上述魔芋精粉提取液加入I?2L無水乙醇中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h后，轉入離心機中，以3000?4000r/min離心10?15min，收集沉淀，上清液用截留分子量為8?10萬道爾頓的超濾膜，在0.2?0.5MPa下超濾至截留液為原溶液體積的20?25%，加入400?800mL質量分數為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h，轉入離心機中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-50?-40°C真空冷凍干燥箱中凍干18?20h，得純化魔芋葡甘聚糖；
(3)稱取9?12g亞硫酸氫鈉，加入30?50mL去離子水中，在80?90°C恒溫水浴下，以0.2?0.5mL/min滴加質量分數為10%亞硝酸鈉溶液50?60min，繼續反應I?2h，得硫酸酯化劑，冷卻至65?70°C，加入5?1g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質量分數為5%氫氧化鈉溶液調節混合液pH至中性，以300?400r/min攪拌I~2h，加入200?300mL無水乙醇，靜置30?40min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌3~5次，將洗凈后的濾餅置于60?70°C真空干燥箱中干燥2?3h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用；
(4)取經過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙稀無紡布，用無水乙醇洗滌2?3次后，置于55?60 °C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為0.40-0.45mol/L對苯乙烯磺酸鈉和0.55?0.60mol/L丙烯酸的混合溶液中，裝入輻照管，待管內抽真空后充入高純氮氣除氧，并密封輻照管，在室溫下輻照接枝反應30?40min，將無紡布取出，浸泡在300?400mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌3~5次，取出無紡布置于鼓風干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙稀無紡布；
(5)稱取3?5g上述步驟(3)制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入80?120mL去離子水中，攪拌混合均勻后，將上述磺化聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中10?15min，得磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料。
[0006]本發明的應用方法是:將本發明制得的無紡布抗凝血材料剪裁的布片包扎傷口，再用明膠海綿覆蓋其上3~5min，有效的防止血液的凝固，使血液保持其新鮮度，避免手術過程中血栓的干擾對病人的健康造成危害。
[0007]本發明的有益效果是:
(1)本發明制備方法可在溫和的水溶液環境下進行，無溶劑毒性，是一種環境友好的制備方法；
(2)本發明制備的抗凝血材料具有顯著的抗凝血活性；
(3)克服了傳統技術中抗凝血材料抗凝血時間不夠持久等弊端，延長了抗凝血的壽命，能同時滿足外用或體內植入的組織器官修復材料所需求的具有良好的抗凝血性、生物相容性等多方面性能要求。
【具體實施方式】
[0008]首先稱取50?80g魔芋精粉，加入I?2L去離子水中，用300W超聲波超聲分散15?20min，轉入離心機中，以3000?4000r/min離心10?15min，收集上清液，殘渣用去離子水洗滌2?3次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液;將上述魔芋精粉提取液加入I?2L無水乙醇中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h后，轉入離心機中，以3000?4000r/min離心1?15min，收集沉淀，上清液用截留分子量為8?10萬道爾頓的超濾膜，在0.2?0.5MPa下超濾至截留液為原溶液體積的20?25%，加入400?800mL質量分數為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h，轉入離心機中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-50~-40 °C真空冷凍干燥箱中凍干18?20h，得純化魔芋葡甘聚糖;稱取9?12g亞硫酸氫鈉，加入30?50mL去離子水中，在80?90°C恒溫水浴下，以0.2?0.5mL/min滴加質量分數為10%亞硝酸鈉溶液50?60min，繼續反應I?2h，得硫酸酯化劑，冷卻至65?70°C，加入5?1g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質量分數為5%氫氧化鈉溶液調節混合液pH至中性，以300?400r/min攪拌I?2h，加入200?300mL無水乙醇，靜置30?40min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌3~5次，將洗凈后的濾餅置于60?70°C真空干燥箱中干燥2?3h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用；取經過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙稀無紡布，用無水乙醇洗滌2?3次后，置于55?60°C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為0.40-0.45mol/L對苯乙烯磺酸鈉和0.55-0.60mol/L丙烯酸的混合溶液中，裝入輻照管，待管內抽真空后充入高純氮氣除氧，并密封輻照管，在室溫下輻照接枝反應30?40min，將無紡布取出，浸泡在300?400mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌3~5次，取出無紡布置于鼓風干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙烯無紡布;稱取3?5g上述制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入80?120mL去離子水中，攪拌混合均勻后，將上述磺化聚丙稀無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中1?15mi η，得磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料。
[0009]實例I
首先稱取50g魔芋精粉，加入I?2L去離子水中，用300W超聲波超聲分散15min，轉入離心機中，以3000r/min離心1min，收集上清液，殘渣用去離子水洗滌2次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液;將上述魔芋精粉提取液加入IL無水乙醇中，在500W超聲波下超聲5min，靜置6h后，轉入離心機中，以3000r/min離心1min，收集沉淀，上清液用截留分子量為8萬道爾頓的超濾膜，在0.2MPa下超濾至截留液為原溶液體積的20%，加入400mL質量分數為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲5min，靜置6h，轉入離心機中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-50°C真空冷凍干燥箱中凍干18h，得純化魔芋葡甘聚糖;稱取9g亞硫酸氫鈉，加入30mL去離子水中，在80°C恒溫水浴下，以0.2mL/min滴加質量分數為10%亞硝酸鈉溶液50min，繼續反應Ih，得硫酸酯化劑，冷卻至65 °C，加入5g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質量分數為5%氫氧化鈉溶液調節混合液pH至中性，以300r/min攪拌lh，加入200mL無水乙醇，靜置30min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌3次，將洗凈后的濾餅置于60°C真空干燥箱中干燥2h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用;取經過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙烯無紡布，用無水乙醇洗滌2次后，置于55°C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為0.40mol/L對苯乙烯磺酸鈉和0.55mol/L丙烯酸的混合溶液中，裝入輻照管，待管內抽真空后充入高純氮氣除氧，并密封輻照管，在室溫下輻照接枝反應30min，將無紡布取出，浸泡在300mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌3次，取出無紡布置于鼓風干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙稀無紡布;稱取3g上述制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入80mL去離子水中，攪拌混合均勾后，將上述磺化聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中lOmin，得磺化聚丙烯無紡布抗凝血材料。
[0010]本發明的應用方法是:將本發明制得的無紡布抗凝血材料剪裁的布片包扎傷口，再用明膠海綿覆蓋其上3min，有效的防止血液的凝固，使血液保持其新鮮度，避免手術過程中血栓的干擾對病人的健康造成危害。
[0011]實例2
首先稱取65g魔芋精粉，加入1.5L去離子水中，用300W超聲波超聲分散17min，轉入離心機中，以3500r/min離心12min，收集上清液，殘渣用去離子水洗滌2.5次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液;將上述魔芋精粉提取液加入1.5L無水乙醇中，在500W超聲波下超聲7min，靜置7h后，轉入離心機中，以3500r/min離心13min，收集沉淀，上清液用截留分子量為9萬道爾頓的超濾膜，在0.35MPa下超濾至截留液為原溶液體積的22%，加入600mL質量分數為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲7min，靜置7h，轉入離心機中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-45 °C真空冷凍干燥箱中凍干19h，得純化魔芋葡甘聚糖;稱取I Ig亞硫酸氫鈉，加入40mL去離子水中，在85°C恒溫水浴下，以0.3mL/min滴加質量分數為10%亞硝酸鈉溶液55min，繼續反應1.5h，得硫酸酯化劑，冷卻至67°C，加入7g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質量分數為5%氫氧化鈉溶液調節混合液pH至中性，以350r/min攪拌1.5h，加入250mL無水乙醇，靜置35min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌4次，將洗凈后的濾餅置于65°C真空干燥箱中干燥2.5h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用;取經過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙烯無紡布，用無水乙醇洗滌2.5次后，置于57°C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為
0.43mol/L對苯乙烯磺酸鈉和0.57mol/L丙烯酸的混合溶液中，裝入輻照管，待管內抽真空后充入高純氮氣除氧，并密封輻照管，在室溫下輻照接枝反應35min，將無紡布取出，浸泡在350mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌4次，取出無紡布置于鼓風干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙烯無紡布;稱取4g上述制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入10mL去離子水中，攪拌混合均勻后，將上述磺化聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中13min，得磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料。
[0012]本發明的應用方法是:將本發明制得的無紡布抗凝血材料剪裁的布片包扎傷口，再用明膠海綿覆蓋其上4min，有效的防止血液的凝固，使血液保持其新鮮度，避免手術過程中血栓的干擾對病人的健康造成危害。
[0013]實例3
首先稱取80g魔芋精粉，加入2L去離子水中，用300W超聲波超聲分散20min，轉入離心機中，以4000r/min離心15min，收集上清液，殘渣用去離子水洗滌3次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液；將上述魔芋精粉提取液加入2L無水乙醇中，在500W超聲波下超聲1min，靜置8h后，轉入離心機中，以4000r/min離心15min，收集沉淀，上清液用截留分子量為10萬道爾頓的超濾膜，在0.5MPa下超濾至截留液為原溶液體積的25%，加入800mL質量分數為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲1min，靜置8h，轉入離心機中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-40°C真空冷凍干燥箱中凍干20h，得純化魔芋葡甘聚糖;稱取12g亞硫酸氫鈉，加入50mL去離子水中，在90°C恒溫水浴下，以0.5mL/min滴加質量分數為10%亞硝酸鈉溶液60min，繼續反應2h，得硫酸酯化劑，冷卻至70°C，加入1g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質量分數為5%氫氧化鈉溶液調節混合液pH至中性，以400r/min攪拌2h，加入300mL無水乙醇，靜置40min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌5次，將洗凈后的濾餅置于70°C真空干燥箱中干燥3h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用;取經過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙烯無紡布，用無水乙醇洗滌3次后，置于60°C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為0.4511101凡對苯乙稀磺酸鈉和0.601]101凡丙稀酸的混合溶液中，裝入福照管，待管內抽真空后充入高純氮氣除氧，并密封輻照管，在室溫下輻照接枝反應40min，將無紡布取出，浸泡在400mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌5次，取出無紡布置于鼓風干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙烯無紡布;稱取5g上述制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入120mL去離子水中，攪拌混合均勻后，將上述磺化聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中15min，得磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料。
[0014]本發明的應用方法是:將本發明制得的無紡布抗凝血材料剪裁的布片包扎傷口，再用明膠海綿覆蓋其上5min，有效的防止血液的凝固，使血液保持其新鮮度，避免手術過程中血栓的干擾對病人的健康造成危害。
【主權項】
1.一種磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料的制備方法，其特征在于具體制備步驟為: (1)稱取50?80g魔芋精粉，加入I?2L去離子水中，用300W超聲波超聲分散15?20min，轉入離心機中，以3000?4000r/min離心10?15min，收集上清液，殘渣用去離子水洗滌2~3次，洗滌液并入上清液中，得魔芋精粉提取液； (2)將上述魔芋精粉提取液加入I?2L無水乙醇中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h后，轉入離心機中，以3000?4000r/min離心10?15min，收集沉淀，上清液用截留分子量為8?10萬道爾頓的超濾膜，在0.2?0.5MPa下超濾至截留液為原溶液體積的20?25%，加入400?800mL質量分數為95%乙醇溶液中，在500W超聲波下超聲5?lOmin，靜置6?8h，轉入離心機中離心分離，收集沉淀與上次沉淀合并，置于-50?-40°C真空冷凍干燥箱中凍干18?20h，得純化魔芋葡甘聚糖； (3)稱取9?12g亞硫酸氫鈉，加入30?50mL去離子水中，在80?90°C恒溫水浴下，以0.2?.0.5mL/min滴加質量分數為10%亞硝酸鈉溶液50?60min，繼續反應I?2h，得硫酸酯化劑，冷卻至65?70°C，加入5?1g上述純化魔芋葡甘聚糖，用質量分數為5%氫氧化鈉溶液調節混合液pH至中性，以300?400r/min攪拌I~2h，加入200?300mL無水乙醇，靜置30?40min，抽濾，濾餅用無水乙醇洗滌3~5次，將洗凈后的濾餅置于60?70°C真空干燥箱中干燥2?3h，得硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，備用； (4)取經過剪裁后大小為1cmX 1cm的聚丙稀無紡布，用無水乙醇洗滌2?3次后，置于55?60 °C干燥箱中干燥至恒重，將無紡布浸泡在摩爾濃度為0.40-0.45mol/L對苯乙烯磺酸鈉和0.55?0.60mol/L丙烯酸的混合溶液中，裝入輻照管，待管內抽真空后充入高純氮氣除氧，并密封輻照管，在室溫下輻照接枝反應30?40min，將無紡布取出，浸泡在300?400mL去離子水中，用300W超聲波超聲洗滌3~5次，取出無紡布置于鼓風干燥箱中干燥至恒重，得磺化聚丙稀無紡布； (5)稱取3?5g上述步驟(3)制備的硫酸酯化魔芋葡甘聚糖，加入80?120mL去離子水中，攪拌混合均勻后，將上述磺化聚丙烯無紡布浸泡在硫酸酯化魔芋葡甘聚糖溶液中10?15min，得磺化聚丙稀無紡布抗凝血材料。
【文檔編號】A61L33/18GK105951438SQ201610547453
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年7月13日
【發明人】袁春華, 王龍, 陸娜
【申請人】袁春華